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计算机网络应用路由器的发展历史从本质意义上来讲，路由器也只是一台特殊的专门执行协议处理的计算机，但从功能上看，它与计算机还是有较大的区别的。
虽然这些区别在于路由器的初级发展阶段表现的并不是太明显，但是随着网络规模、速度、种类及应用发生了巨大变化，因此也将导致网络中路由器的体系结构发生较大的变化。
从总体上来讲，路由器的历史发展过程可以分为下面几个阶段：1．单总线单CPU结构路由器最初的路由器采用了传统计算机体系结构，包括共享CPU内存和安装在共享总线上的多个网络物理接口。
如Cisco2501路由器（图9-1所示）就是这类路由器的典型代表，其中CPU是Motorola的68302处理器，具有一个AUI以太网接口和两个广域网接口。
图9-1 Cisco2501路由器中央处理器（CPU）完成除所有物理接口之外的其它所有功能，数据包从一个物理接口接收进来，经总线送到中央处理器（CPU）中做到转发决定处理，然后再经过总线送到另一个物理接口将数据包发送出去，所以中央处理器（CPU）就像一个中转站一样，来执行数据包的转发。
CPU的结构如图9-2所示：图9-2 单总线单CPU路由器原理图这一类单总线单CPU的路由器主要缺点是处理速度慢，所以当有大量的数据包要处理的时候会造成延迟，丢包的情况发生。
因此使用单个CPU路由器完成所有要执行任务，从而限制了系统的吞吐量。
另外，系统容错性差，如果CPU出现故障容易导致整个系统瘫痪。
但该结构的优点是系统价格比较低，目前的边缘路由器基本都是使用这种结构。
2．单总线主从CPU结构路由器单总线主从CPU结构路由器的体系结构实际上是单总线单CPU结构路由器体系结构的简单延伸。
采用主从两个CPU代替了原来仅有一个CPU的结构，从而可以降低了CPU的负荷，提高了数据包的处理速度。
并且这两个CPU属于非对称主从式关系结构，其中一个CPU 负责数据链路层协议的处理，另一个CPU则作为主CPU负责网络层以上的处理，主要包括数据转发、路径选择、路由算法及配置控制等计算工作，如图9-3所示。
wifi路由器逻辑结构Wi-Fi 路由器的逻辑结构Wi-Fi 路由器是一个复杂的设备，在家庭和企业网络中发挥着至关重要的作用。
为了充分理解其功能，了解其逻辑结构至关重要。
1. 物理层物理层负责与连接到路由器的设备进行有线和无线通信。
它包括以太网端口、调制解调器、天线和无线频段（2.4 GHz 或 5 GHz）。
2. 数据链路层数据链路层负责在物理层之上传输数据帧。
它通过媒体访问控制 (MAC) 地址识别设备并确保数据安全到达目的地。
3. 网络层网络层负责在不同设备之间路由数据包。
它使用路由表来确定最佳路径，并通过互联网协议 (IP) 地址进行寻址。
4. 传输层传输层建立并维护网络上的会话。
它使用传输控制协议 (TCP) 和用户数据报协议 (UDP) 等协议来确保可靠和高效的数据传输。
5. 应用层应用层为用户提供与网络资源交互所需的接口。
它包括协议，例如超文本传输协议 (HTTP)、文件传输协议 (FTP) 和安全套接字层 (SSL)。
固件路由器的固件是一种软件，负责管理其所有硬件和软件组件。
它提供对路由器设置、安全功能和性能优化的访问。
Web 界面Web 界面是一个基于浏览器的界面，允许用户远程配置和管理路由器。
它提供对设置、状态信息和网络工具的访问。
移动应用程序许多路由器制造商提供移动应用程序，使用户可以通过智能手机或平板电脑远程管理其路由器。
这些应用程序提供对设置、家长控制和网络诊断的访问。
防火墙防火墙是一个安全功能，用于保护网络免受未经授权的访问。
它根据预定义的规则过滤进出网络的数据包。
网络地址转换 (NAT)NAT 是一个转换机制，允许多个设备共享一个 IP 地址。
它通过将内部 IP 地址转换为公共 IP 地址来实现这一点。
服务质量 (QoS)QoS 是一个优先级设置系统，用于确保对关键流量（如流媒体或视频通话）进行优先级处理。
它通过分配带宽和减少延迟来实现这一点。
家长控制家长控制功能使父母能够限制儿童对不适当内容的访问。
路由器体系结构发展趋势分析通信网络是由一些系统和节点组成的集合，这些系统和节点负责传输连接在通信网络的用户之间的信息。
在一个网络中主要定义两种系统：端系统和中间系统。
端系统是支持端用户应用或者端用户服务的设备，中间系统是连接多个网络并允许这些网络的端系统之间相互进行通信的设备。
简单说来，路由器（Router）就是一个中间系统，它主要用来连接两个或者多个网络，这些网络可能同构也可能异构。
一个路由器简单到可以只是一台有两块或更多网络接口卡的微机，从接收接口进来的数据报，经过处理，转发到适当的输出接口。
路由器要维持一个路由表，用路由表为需要转发的数据报提供相应的路由。
根据路由器在一个网络中所处的位置，大体上可以把路由器分为接入路由器、企业级路由器和核心路由器。
路由器工作在OSI参考模型的网络层，完成不同网络之间的数据存储、分组和转发。
它可以根据报文来传输数据，完成网络层路由和转发任务。
由于在两个不同网络的网络层之间按报文传输数据时，要改变两个不同类型网络报文中的第二层地址，即决定在网络之间数据传输时的路由去向，所以称之为“路由器”。
从最初只有一台微机的基于单总线的路由器到现在基于大规模互联网络技术的高性能T比特核心路由器，路由器体系结构设计也经历了几个不同的发展阶段。
最初，路由器主要是基于传统计算机体系结构设计的，主要包括：一个CPU、共享中央总线和存储器以及一些并行的网络接口卡。
从输入端口进来的数据报通过共享总线到达CPU，经过CPU处理又被送往合适的输出端口。
这种结构的瓶颈主要在于CPU的处理速度和共享总线的带宽。
第二种典型的结构设计方法使用多个CPU处理由共享总线传递的数据报，从而消除单CPU路由器CPU速度的限制。
这些CPU可以并行处理同时进来的数据报，输入数据报可以被送往第一个可用的CPU，也可以被送往指定的CPU。
这种结构不仅使在路由器中使用多个价格低廉的CPU成为可能，同时它灵活平滑的并行处理机制也提高了整个系统的效率，但其整体性能仍然受共享总线最大带宽的限制。
毕业论文(设计) 题目路由器的配置及应用技术学生姓名学号院系专业指导教师二Ｏ一二年五月日路由器的配置及应用技术摘要随着计算机网络技术的快速发展，IP网络的建设与应用也逐渐的多样化，路由器作为IP网络中基本而核心的网络设备，其技术，特别是高性能路由器技术已经成为当前网络领域研究的热点和重点，提高它的配置要求，广泛其应用范围以及传输过程中的安全问题已经成为研究下一代路由器的根本途径。
关键词：路由器配置应用目录第一章路由器的基础1.1路由器的基本概念1.2路由器的工作原理1.3路由器主要技术1.4 路由器的特点和功能第二章路由器的配置2．1 路由器的基本配置2.1.1基本命令模式2.1.2口令配置2.1.3接口配置2. 2 路由器（家庭）安装配置（步骤）2．3企业级路由器的配置方法第三章路由器的应用3.1路由器应用于局域网3.2路由器用于VLAN间的通信3.3路由器作为局域网出口3.4路由器的安全防御功能3. 5路由器的网络管理功能实验：两台路由器互联配置路由器NAT技术在企业网络中的应用前言通信网络是由一些系统和节点组成的集合，这些系统和节点负责传输连接在通信网络上的用户之间信息。
在一个网络中主要定义两种系统：端系统和中间系统。
端系统是支持端用户应用或者服务的设备，中间系统是连接多个网络并允许这些网络的端系统相互之间进行的通信设备。
那么路由器就扮演着把网络相互连接起来的重要角色。
第一章路由器的基础1.1路由器的基本概念：路由器（Router）是连接因特网中各种局域网、广域网的设备，它会根据信道的情况自动选择和设定路由，以最佳路径，按前后顺序发送信号的设备。
路由器所谓路由器，就是一个中间系统，它主要是用来连接两个或多个网络，这些网路可能是同构的也可能是异构的。
路由器工作在OSI参考模型的网络层，在两个不同网络的网络层之间传输报文数据时，需要改变两个不同类型网络报文中的第二层地址，即决定在网络之间数据传输时的路由方向，完成不同网络之间的数据存储、分组和转发。
路由器基本原理和结构体系路由器是网络通信领域中的一种重要设备，它在互联网的发展和扩展中发挥着至关重要的作用。
本文将介绍路由器的基本原理和结构体系，帮助读者更好地理解和使用路由器。
一、路由器的基本原理路由器作为数据包在网络中的传递和转发设备，具有以下基本原理：1. 数据包转发原理路由器通过接收到达的数据包，并根据其目标地址进行转发。
路由器内部有一个路由表，记录了不同网络的地址信息以及对应的下一跳节点。
当收到数据包时，路由器根据目标地址查找路由表，确定下一跳节点，并将数据包发送到相应的输出接口。
2. 路由选择原理路由器通过路由选择协议（如OSPF、BGP等）来更新和维护路由表，实现网络中路由的动态调整和最优路径的选择。
路由选择原理的目标是实现网络的高效通信和负载均衡，使数据包能够快速准确地到达目标节点。
3. 包过滤和安全性原理路由器可以根据设置的ACL（Access Control List）进行包过滤，实现对网络中的数据包进行筛选和控制。
同时，路由器还能够通过防火墙等机制提供基本的安全性保护，抵御网络攻击和威胁。
路由器的结构体系包括硬件和软件两个层面，下面将对其进行介绍：1. 硬件结构（1）中央处理单元（CPU）：负责路由器的整体控制和管理，包括运行操作系统、处理转发决策等。
（2）接口：用于与其他设备进行通信和连接，包括以太网接口、串口、光纤接口等。
（3）内存：用于存储路由器的操作系统和路由表等数据。
（4）高速缓存：用于临时存储最常用的数据包和路由表项，提高数据转发的效率。
（5）交换总线：用于连接各个硬件组件，实现数据的传输和交换。
2. 软件结构（1）操作系统：路由器的操作系统通常是专用的路由器操作系统，如Cisco的IOS、Juniper的Junos等。
操作系统负责路由器的整体管理、配置和控制。
（2）路由协议：路由器的软件包括各种路由协议的实现，如RIP、OSPF、BGP等。
路由协议用于路由表的更新和维护，实现路由的选择和转发。
IP技术的发展－第五代路由器随着IP技术的发展、IP用户的迅猛增加、IP业务的推出，传统的路由器已经远远不能满足现代网络发展的需要，尤其是主干网络的需要。
第五代路由器正是在这种网络背景下提出的，着眼于解决核心IP网络存在的问题。
前四代路由器的发展历程第一代路由器采用集中转发，固定接口。
最初的IP网络并不大，其网关所需要连接的设备及其需要处理的负载也很小，而且网络的变化也较慢。
第一代路由器由一个处理器CPU和固定的多个网络接口组合而成，网络接口与CPU之间通过内部总线相连。
第二代路由器采用集中转发，接口模块化。
这是因为随着IP网络的发展，网络节点在增多，网络链路也在大量增加和替换升级，这个时候，由于第一代路由器的网络接口是固定的，不能满足IP 网络链路经常变化的要求，需要经常更换新的路由器，这样不利于网络设备投资保护和维护管理。
在这个时期，可扩展性成为限制路由器发展的主要矛盾。
第二代路由器从体系结构彻底解决第一代路由器的可扩展性问题，采用办法其实非常简单，那就是把网络接口做成可以插拔的活动模块，用户可以根据需要增加所需要的网络接口模块，对原有路由器升级扩容即可，而不需要替换路由器。
第三代路由器是基于CPU的分布式软件转发。
到了90年代前期，随着互联网业务大发展时期的到来，网络流量迅猛增大。
同时由于光传输技术的发展，许多传输线路已经由2M为主流的电路升级为以155M为主流的光路。
在短报文线速转发情况下，一个155M接口就需要约200Kpps左右的转发性能，而在当时情况下，一个CPU的处理能力也只有这么多。
而依据网络扩展性的要求，一个路由器往往要连接多个155M或100M链路。
在保持路由器的灵活扩展性前提下，性能成为了路由器发展的主要矛盾。
性能的瓶颈主要集中在CPU上。
解决办法就是把路由器的集中式结构转换为三头六臂式的分布式结构，第三代路由器由此出现。
第三代路由器采用全分布式结构，最大变化是在各网络接口业务模块上增加了CPU，即每个接口业务模块都有自己的CPU来进行各自的转发和业务处理，负责少量网络接口。
路由器的内部构造解析路由器是我们经常使用的网络设备之一，它在我们的家庭或办公室中扮演着重要的角色。
它能够将网络流量传输到不同的设备之间，帮助我们快速、高效地进行互联网连接。
然而，你是否曾想过，路由器内部是如何工作的呢？本文将对路由器的内部构造进行解析，帮助我们更好地理解这个复杂的设备。
一、物理构造路由器通常由以下几个主要部分组成：1. 电源：路由器需要电源来运行，通常使用交流电源适配器连接到电源插座。
2. 以太网端口：路由器上通常有多个以太网端口，用于连接网线，将局域网中的设备连接到路由器上。
这些端口通常采用RJ45接口。
3. WAN端口：WAN端口用于连接广域网，比如连接到互联网服务提供商(ISP)的调制解调器。
WAN端口通常采用RJ45接口，支持电缆、DSL等不同的连接方式。
4. 无线天线：大多数现代路由器都内置了无线天线，用于提供无线网络连接。
这些天线可以根据路由器的型号和规格有所不同。
5. 内部电路板：内部电路板是路由器的核心部分，包含了处理器、内存、存储器和其他相关电路。
处理器用于处理路由器的各种操作，内存用于缓存临时数据，存储器用于存储路由器的操作系统和配置文件等。
二、工作原理路由器主要通过以下几个步骤来传输和转发网络流量：1. 接收数据包：路由器通过以太网端口或无线连接接收到来自其他设备的数据包。
这些数据包包含有关源地址和目标地址的信息，以及要传输的数据。
2. 解析目标地址：路由器根据数据包中的目标地址，查找路由表来确定下一步的转发路径。
3. 转发数据包：根据目标地址和路由表，路由器将数据包转发到正确的输出接口，使其到达目标设备。
4. 更新路由表：路由器会定期更新路由表，以确保它能够及时响应网络拓扑的变化、优化数据的传输路径。
5. 防火墙和安全功能：一些高级路由器还配备了防火墙和其他安全功能，用于保护网络免受恶意攻击和未经授权的访问。
三、内部技术细节在路由器的内部电路板上，有几个关键的技术组件，使路由器能够高效地工作：1. CPU：中央处理器(Central Processing Unit)是路由器的大脑，负责处理路由器的运算和控制。
